Det har aldrig stået helt klart for evolutionsbiologer, hvordan og hvorfor en del af livet på Jorden har udviklet sig som multicellulære organismer.

Fordelene ved arbejdsdeling skal virkelige være til at tage og føle på, før en glad og tilfreds encellet organisme beslutter sig til at opgive sin frihed og indgå i et multicellulært fællesskab, for eksempel i form af en kropscelle uden mulighed for at formere sig.

Men nu har William Ratcliff og kolleger fra University of Minnesota i St. Paul, USA, vist, at det kan ske rigtig hurtigt, hvis omstændighederne er de rette.

Almindeligt encellet gær i en opløsning kan finde på at klistre sig sammen i grupper, som gør, at de falder hurtigere ned til bunden. Ved altid at selektere på massefylden, det vil sige på de grupper, der falder hurtigst ned, kunne Ratcliff kultivere gærcellestammer, der holder sammen.

Efter 60 dage og mange generationer af kunstig udvælgelse havde gæren udviklet sig til snefnug-agtige flager, der opførte sig som ægte multicellulære organismer.

Simpel livscyklus
Gærflagerne har en simpel form for livscyklus, med et ungt stadie, hvor de gror uhindret, og et voksent stadie, hvor en datter-flage bliver splittet af den voksne 'krop' og begynder at vokse på ny.

Ved at fortsætte med at selektere på kun det gær, der faldt ned hurtigst, kunne Ratcliff endda frembringe flager, der blev endnu større, inden de dannede en datter-flage, hvilket ifølge forskerne er et tegn på, at udvælgelsesmekanismen virker på den samlede gærflage, og ikke på de enkelte celler.

»De overlever som helhed og dør som helhed,« siger Ratcliff til fagbladet Nature og fortsætter:

»Udvælgelsen er skiftet til det multicellulære niveau.«

Man har længe kendt til, at encellede organismer, som for eksempel amøber, slimsvampe og visse grønne alger, kortvarigt kan danne multicellulære formationer for bedre at forsvare sig mod fjender eller til bedre at finde føde.

Meget avancerede mekanismer
Men dette involverer meget avancerede mekanismer, sandsynligvis udviklet senere hen i evolutionen. Antagelsen blandt de fleste forskere har derfor været, at multicellulære formationer først kan opstå, når en vis arbejdsdeling allerede har udviklet sig, og differentieringen er blevet kodet ind i generne på de encellede organismer.

Men Ratcliffs multicellulære gær består til at begynde med af helt ensartede celler, hvilket betyder, at evolutionen mod arbejdsdeling forløber samtidigt med en genetisk differentiering. De første multicellulære datterflager bestod af helt ens celler, men efter nogle få generationer udviklede de sig til at udvise en højere frekvens af genetisk programmeret celledød (apoptosis), hvilket bidrog til at understøtte knopskydningen af datterflager.

Kompleks multicellulær adfærd kan med andre ord opstå relativt let ud fra encellede eukaryoter, og der er ikke brug for nogen genetiske forskelle til at begynde med. De kommer af sig selv, efterhånden som systemet udvikler sig og tilpasser sig de ændrede omverdensbetingelser.

Den naturlige udvælgelse virker sandsynligvis på alle niveauer – altså både på de individuelle celler og på gruppen af celler, men når det selektive tryk fra miljøet ændres på sådan en måde, at overlevelsen bedst opnås i en gruppe, så skifter dynamikken, og multicellulære organismer er dem, der kan overleve bedst.